EP3542985A1 - Vorrichtung zum expandieren von kunststoffbehältnissen mit doppelt wirkender druckerzeugungseinrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum expandieren von kunststoffbehältnissen mit doppelt wirkender druckerzeugungseinrichtung Download PDF

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EP3542985A1
EP3542985A1 EP18210909.0A EP18210909A EP3542985A1 EP 3542985 A1 EP3542985 A1 EP 3542985A1 EP 18210909 A EP18210909 A EP 18210909A EP 3542985 A1 EP3542985 A1 EP 3542985A1
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EP
European Patent Office
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container
plastic
liquid medium
temporarily
medium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18210909.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Finger
Andreas Vornehm
Dominik Meier
Thomas Kitzinger
Andreas PENSE
Cora Hanesch
Christian Betz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29L2031/7158—Bottles

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for expanding plastic preforms to plastic containers.
  • Such devices and methods have long been known in the art.
  • first heated plastic preforms are expanded and then filled the bottles so produced with a product.
  • approaches have become known in which not first the plastic preforms are expanded with compressed air, but in which the plastic preforms are filled directly with a liquid medium, in particular the product to be filled.
  • the stretch rod must be positioned too far down in the container to reach the filling level in the container and so a long travel is needed, which takes process time. It can also happen that the volume which displaces the stretch rod is insufficient to set the desired fill level or head space. This may in particular occur when the headspace volume is greater than the stretch rod volume within the container. Due to the lack of relief or ventilation when displacing contents with the help of a Siphon bins between a discharge and a method of stretch rod in the product forms a very high negative pressure in the medium.
  • the device has a removal device which is suitable and intended to remove at least temporarily a flowable medium from a plastic container, wherein the pressure generating device has a suction, which at least temporarily in flow connection with this removal device can be brought to remove the fluid medium ,
  • the flowable medium is the liquid to be filled.
  • This liquid may be, for example, "easy-flowing" liquids such as water, juices, milk, beers or wines.
  • the liquid may also be viscous liquids such as sauces, oils or the like.
  • the liquid to be filled may be both carbonated liquids and non-carbonated liquids.
  • the container from which the liquid is taken also be that container which is expanded, but it would also be possible that the removal device takes liquid from another container, in particular a container expanded from another forming station container.
  • a pressure-generating device can be brought into fluid communication with at least one conversion station (and in particular the filling devices and / or removal devices of these at least one and preferably at least two conversion stations).
  • the device preferably has at least two, preferably at least four, conversion stations.
  • plastic container and plastic preform are used partially synonymously. This is due to the fact that the plastic preform is transformed by the forming process described here to the plastic container and therefore can not be clearly spoken during the filling process at all times of a plastic preform or a plastic container.
  • the plastic containers to be expanded and filled are containers made of a material selected from a group of materials including PET, HDPE, PP and the like.
  • the containers to be expanded and filled are bottles.
  • the fluid medium is a liquid medium and preferably the contents. It is possible that the liquid is removed from the container, which is being expanded, but it can also be removed liquid from another container. This may in particular be a container which has already been (at least largely) filled and expanded.
  • a suction of liquid from the or another container is also made here, but instead of the vacuum pump used in the prior art, a suction side of the pressure generating device is used directly.
  • resulting at the suction side of the pressure generating means vacuum can be used to fillings from this container said forming station or another station (and / or a to be vacuumed from this station).
  • the resulting negative pressure can be used, for example, to suck through a hollow stretch rod or an additional channel contents. This can be traced back to another area.
  • the pressure-generating device preferably has a piston element which can be moved relative to a liquid space. By virtue of its movement relative to this liquid space, this piston element can on the one hand generate the pressure of the liquid which expands the container and on the other hand produce a negative pressure with respect to another portion of the receiving space, which in turn can be used to draw off liquid.
  • the piston element preferably divides the fluid space into two space sections.
  • the pressure outlet and the suction inlet are arranged on different sides of the liquid space with respect to the piston element.
  • a first movement of the piston element in a first direction of movement is used to fill the container with the liquid.
  • This movement of the piston element is also used to draw liquid from this container or another container (via the suction inlet) and / or remove.
  • the pressure outlet and the suction inlet are arranged on the same side of the liquid space with respect to the piston element.
  • a first movement of the piston element in a first direction of movement is used to fill the container with the liquid.
  • a second movement of the piston element (which is a movement in the opposite Moving direction is) is used to suck liquid from this container or another container and / or remove.
  • the pressure generating device has a piston.
  • embodiments could also be used which instead of or in addition to a piston use other elements, such as rotating elements, to generate a negative pressure on one side and an overpressure on the other side.
  • the device comprises a movable support on which the transformation stations are arranged.
  • the movable carrier is a carrier rotatable relative to a rotation axis. More preferably, a plurality of forming stations are arranged on the carrier. For example, between 5 and 60 transformation stations can be arranged on this support. It should be noted that the transformation stations preferably also serve as filling stations. Alternatively, it would also be conceivable that the transformation stations are arranged stationary.
  • the device could transport the forming stations and / or the containers to be formed at least partially along a straight-line transport path.
  • the device could have a transport chain which is guided, for example, along an oval with rectilinear sections of track.
  • the conversion stations could also be arranged on magnetic shuttles which move along a stator.
  • the filling device has a loading device, which can be applied to a mouth edge of the plastic preforms in order to fill them with the liquid medium (and in particular also to expand them).
  • this filling device is sealingly against the mouth edge of the respective plastic preform.
  • the filling device can have valve devices to allow the product to be introduced into the plastic preforms Taxes. It is also possible that during an expansion process, the liquid is conveyed with different pressures in the plastic preforms.
  • the individual forming stations also have forming forms, within which the plastic preforms are expanded by exposure to the liquid medium. These forms of deformation can be opened and closed, wherein in a closed process, the expansion of the plastic preforms is possible. It is possible that these forming molds have molded parts which are pivotable with respect to each other and in particular with respect to each other are pivotable with respect to an axis which is parallel to the longitudinal direction of the plastic preform.
  • the device has a receiving device for removed from the container liquid medium.
  • This can be an additional reservoir, within which extracted medium can be temporarily stored.
  • the liquid can also be stored in line sections.
  • the negative pressure (more precisely, the liquid) is stored in a tank as needed.
  • a collapse of the container can also be initiated here, or in a ventilated container, the desired amount of contents are sucked.
  • the contents of the product which then accumulate in a collecting container, can either be returned, for example by means of a valve or an outlet, to a product vessel, such as a collecting device for the product, or otherwise used.
  • the negative pressure could be used, for example, for a suction of drops in the sealing region of the filling head.
  • both a pressure for the supply of the liquid is generated in the container by a movement of the piston device, as well as a suction effect from this container or another container. It is possible that the pressure is generated by a downward movement or an upward movement of the piston or by a horizontal movement, depending on how the piston or the pressure generating device is aligned or arranged.
  • the invention described here can be used both in single-acting piston as well as in double-acting piston as well as in parallel pistons.
  • a direction of movement of the piston is used to fill a particular transformation station or the container located in this forming station with the liquid and the other, opposite direction of movement of the piston is used to another forming station or to fill the container located in this further forming station with the liquid.
  • a sealing of the stretch rod at least temporarily take place, so that a suction is temporarily not possible.
  • This sealing of the stretch rod can be used, for example, via the contact with the tip of the plastic preform and the stretch rod during longitudinal stretching. In this case, it would be sufficient to depressurise only the container, the head and the cylinder before starting the suction. In addition, it would also be possible to apply a slight overpressure, in particular if the medium to be filled has a certain compressibility, for example because it is a mixture of the product and air to be filled.
  • a negative pressure on the suction side of the pressure generating device can be used to adjust the filling level.
  • a Venturi effect is used instead of a vacuum pump.
  • a resulting negative pressure can also be used to suck through a hollow stretch rod or an additional channel contents.
  • a switching of the suction would also be possible via an automatic and / or switchable valve.
  • the device has a receiving device for removed from the container liquid medium.
  • This receiving device can be an additional collecting container.
  • the device has a closing device in order to close a flow path of the liquid medium out of the container. As mentioned above, this can be a further valve, or this closing effect can also be achieved by sealing the stretching rod at the bottom of the container.
  • the device has a rod-like (and in particular in the containers inserted through the mouth) body for stretching the containers, said rod-like body preferably has a channel for conducting the liquid medium.
  • a hollow stretching rod can be used, through which in particular the liquid medium or in particular the product can be passed.
  • the device has a further receptacle for receiving the liquid medium and this further receptacle is advantageously arranged below the plastic container to be expanded.
  • a siphon effect for sucking off liquid from the container can also be used via this further receptacle.
  • this further receptacle is at least temporarily in flow communication with the container to be expanded and / or with another in another forming station to be expanded container.
  • the device has a pump device which is suitable and intended, at least temporarily, to move a piston element of the pressurizing device.
  • this pump device is preferably provided in an inlet of this piston element of a pump device.
  • this pump can move the piston element in a predetermined direction, in particular, reset the piston element in a position from which a further filling operation can be performed.
  • an inlet to the pressurizing device is provided, via which the pressurizing device in particular the liquid to be filled is supplied.
  • this inlet has a valve device to control the supply of liquid to the pressurizing device. This valve can be closed to separate the pressurizing device from the product supply.
  • the present invention is further directed to a method for expanding plastic preforms into plastic containers by means of a liquid medium and in particular by means of a filling product which has at least one, preferably at least two, conversion stations which fill and expand the plastic preforms with the liquid medium.
  • a pressure generating device is provided, which supplies the liquid medium by means of a filling device, which filling device fills the plastic preforms with the liquid medium.
  • the pressure generating device has a pressure outlet, which is at least temporarily in flow communication with the plastic preform to be filled.
  • a removal device which at least temporarily removes a flow-shaped medium from a plastic container, this pressure-generating device having a suction inlet, which at least temporarily is in flow connection with this removal device in order to remove the flow-shaped medium.
  • the pressure generating device is used on the one hand to promote the contents in the plastic preform or to press and on the other hand to suck out of this container or other container, a liquid product.
  • This is advantageously a different container than the container which is being expanded. It should be noted that initially the containers are expanded and then the corresponding liquid is sucked out of the headspace of the containers.
  • the filling of a container and the suction of liquid medium takes place at least temporarily simultaneously.
  • the removal of the flowable medium from the container takes place at least partially through a rod-like body, wherein preferably this rod-like body is at least temporarily introduced in a longitudinal direction of the plastic container in this.
  • this rod-like body at least temporarily expands the container in its longitudinal direction.
  • a venting and in particular a venting of the container via the rod-like body takes place at least at times, wherein this venting takes place in particular by utilizing the Venturi effect.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a forming station 2 according to the invention.
  • the reference numeral 10 refers to a container which is expanded and simultaneously filled with the filling material.
  • the reference numeral 16 denotes a so-called stretch rod, which is insertable into the mouth of the container in this, in order to stretch this in the longitudinal direction during the stretching process.
  • This stretching rod preferably has in its interior a channel and in particular a channel extending in the longitudinal direction of the stretching rod, through which the liquid medium can flow.
  • the reference numeral 4 indicates in its entirety a pressure generating device.
  • This pressure generating device has a piston 46 which is movable relative to a liquid space 48 in the direction x, so via a pressure outlet 42, the liquid via a line 32 to a filling device 12 indicated in its entirety to promote.
  • the liquid enters the container 10.
  • the filling device 12 preferably serves simultaneously as a pressurizing device to pressurize the plastic preforms with a pressure in order to expand them in order to expand them.
  • Reference numeral 44 denotes a suction inlet of the pressurizing means. During a movement of the piston element in FIG. 1 down is sucked through this intake 44 medium.
  • a line 34 is provided which leads from the outlet to the filling device 12 and also to the mouth of the container 10.
  • liquid can also be sucked into the connecting line 54 via the hollow stretch rod 16.
  • the reference numeral 14 denotes a receptacle for (intermediate) storage of liquid.
  • Reference numeral 52 designates another conduit means. The entirety of these individual lines forms the removal device 6 together with the filling device which also serves for the removal of liquid.
  • a line 38 is provided, via which liquid can pass through the siphon effect into a receptacle 50.
  • the reference numeral 36 designates a valve to allow or block this fluid flow. This would make it possible, via the hollow stretch rod 16 and optionally a switchable check valve, which could be arranged in the stretch rod to suck liquid. This check valve could prevent filling material from getting back into the stretching rod. In this way, the container could be vented after or during the collapse of the plastic container by the siphon effect and so the container can be returned to its original state. A resulting short-term negative pressure by the siphon effect could open the check valve and air from the environment or even a neutral gas such as nitrogen or carbon dioxide could be supplied from a tank via a supply line.
  • the displaced volume in the container would be adjustable. If the supply of air during discharge takes place, the stretch rod position would have to be lower than 50% of the bottle height to prevent purging of the gas from the container in the direction of the receptacle 50. Since the discharge takes place relatively quickly, despite delivery of Air does not rise the air so quickly to be flushed by the siphon effect in the direction of the receptacle.
  • the sealing of the stretch rod could also be carried out via contact between the tip of the plastic preform and the stretch rod during longitudinal stretching.
  • valve 36 in the direction of the container 50 could be closed prematurely.
  • the last overpressure could then be reduced by a return of the piston 46 and / or the stretch rod. This could be controlled and / or regulated with a pressure sensor in the filling device 12 or in the container.
  • connection 54 between the stretch rod and the receiving space above the piston 46 is used to clean the piston drive, for example, to drive the piston 46 in a position in which there is no contact with the side wall and over a supply line 47 and / or a separate supply into the connection or the individual supply lines a cleaning medium is introduced.
  • the reference numeral 49 denotes a valve in this supply line.
  • a vacuum pump can be saved in this way and it can be the process engineering conditions of the piston drive of the piston 46 are used. Furthermore, in this way, a controlled collapse of the container by a stretching rod device or a pressing of the piston 46 is possible.
  • a neutral gas in the head, but not injected by the stretch rod, but by the filling piston 46.
  • the ventilation would still be affected.
  • an alternative would be to provide a check valve (in particular in the stretching rod), which releases the gas path in the interior of the stretching rod at negative pressure.
  • the negative pressure could also be achieved via the above-mentioned siphon effect.
  • the suppression could also be achieved via openings in the impingement device or filling nozzle.
  • Overpressure acted upon air can preferably be introduced through in particular horizontally arranged ventilation holes in the stretch rod in the container and due to the height of the ventilation hole, the filling height can be adjusted preferably.
  • these ventilation holes are arranged vertically or are also arranged obliquely.
  • FIG. 2 shows a detailed representation of the filling device according to the invention.
  • the valve 72 is shown, which can also connect to the stretch rod.
  • the reference numeral 62 denotes an outlet, can be sucked through the liquid from the container and, for example, the line with the valve 36 can be supplied.
  • the reference numeral 10a denotes a mouth edge of the plastic preform to which the filling device 12 is applied.
  • the filling device may have an abutment edge 76, which is applied peripherally at the mouth of the plastic preform.
  • FIG. 3 shows a detailed representation of this area of the filling device and the edge of the plastic preform.
  • the openings 62 over which medium can be sucked out of the container or removed at overpressure and can be supplied to the receptacle 50 by the siphon effect.
  • the reference numeral 75 also indicates an opening through which liquid can flow.
  • the reference numeral 74 denotes the inflowing into the container 10 contents i. the liquid to be filled
  • FIG. 4 Finally, a rough schematic representation of a device according to the invention 1. This has a rotatable support 22 on which a plurality of forming stations 2 is arranged. As mentioned above, it would also be possible for a container to be shaped or filled with a first forming station 2 and for liquid to be sucked out of a container which is being treated by another forming station.
  • each forming station is assigned a single piston or a single pressurizing device 4.
  • a pressurization device it would also be possible for a pressurization device to be associated with a plurality of transformation stations.
  • flow connections between a transformation station 2 and the pressurization device, which is assigned to a further transformation station, may be present.

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen (10) mittels eines flüssigen Mediums mit wenigstens einer Umformungsstation (2), welche die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllt und expandiert mit wenigstens einer Druckerzeugungseinrichtung (4), welche dazu geeignet und bestimmt ist, das flüssige Medium wenigstens einer Einfülleinrichtung (12) zuzuführen, welche Einfülleinrichtung (12) die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllt, wobei die Druckerzeugungseinrichtung (4) einen Druckausgang (42) aufweist, der wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit dem zu befüllenden Kunststoffvorformling bringbar ist. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung (1) eine Entnahmeeinrichtung (6) auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens zeitweise ein fließförmiges Medium aus einem Kunststoffbehältnis zu entnehmen wobei die Druckerzeugungseinrichtung (4) einen Ansaugeingang (44) aufweist, der wenigstens zeitweise mit dieser Entnahmeeinrichtung (6) in Strömungsverbindung bringbar ist, um das fließförmige Medium zu entnehmen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit Langem bekannt. Üblicherweise werden dabei zunächst erwärmte Kunststoffvorformlinge expandiert und anschließend die so gefertigten Flaschen mit einem Produkt befüllt. In jüngerer Zeit sind jedoch auch Vorgehensweisen bekannt geworden, bei denen nicht zuerst die Kunststoffvorformlinge mit Druckluft expandiert werden, sondern bei denen die Kunststoffvorformlinge direkt mit einem flüssigen Medium, insbesondere dem abzufüllenden Produkt befüllt werden.
  • Beim Formen von Behältnissen bzw. Flaschen mit Füllgut tritt jedoch die Problematik auf, dass mehr Füllgut zum Formen verwendet werden muss als später wirklich im Behälter bleiben wird. Daher muss Gas in den sogenannten Kopfraum der Behältnisse gelangen, um einen sogenannten Füllspiegel (Kante zwischen Füllgut und Kopfraumgas) einzustellen. Je nach technischer Notwendigkeit können unterschiedliche bzw. verschiedene Füllspiegel notwendig sein. Somit sollte eine Verstellbarkeit bei gleichzeitiger Reproduzierbarkeit des jeweiligen Füllspiegels gewährleistet werden.
  • Aus dem internen Stand der Technik der Anmelderin ist es bekannt, einen Siphoneffekt zu nutzen, bei dem ein Überdruck in ein geometrisch weiter untenstehendes Aufnahmebehältnis über das Behältnis entlastet wird und somit sich ein Unterdruck in dem Behältnis (bewirkt durch einen Saugeffekt bei Siphons) einstellt. Dieser Unterdruck wird derzeit nicht verhindert und nicht belüftet. Durch die fehlende Belüftung kann es dazu kommen, dass sich das Behältnis verformt und Volumen verdrängt. Anschließend wird mit einer Reckstange über die Position der Reckstange im Füllgut ein bestimmtes Volumen verdrängt (dieses ergibt sich aus dem Quadrat des Reckstangenradius mal π mal der Höhe innerhalb des Füllguts) und so nach anschließender Belüftung ein bestimmtes Kopfraumvolumen in der Flasche bzw. dem Behälter eingestellt.
  • Alternativ wäre es auch möglich, Volumen aus dem Behältnis abzusaugen. Dazu werden im internen Stand der Technik der Anmelderin Vakuumpumpen verwendet. Daneben kann auch mit Hilfe eines Gases, welches unter Überdruck steht, Füllgut verdrängt werden und so ein Füllspiegel eingestellt werden.
  • Damit auf der Saugseite der Druckerzeugungseinrichtung (bzw. der überdruckabgewandten Seite des Kolbens) kein zu großer Unterdruck entsteht, wird diese Seite belüftet oder eventuell druckbeaufschlagt.
  • Beim Absaugen nach dem internen Stand der Technik der Anmelderin wird derzeit eine Vakuumpumpe benötigt, welche wartungsintensiv und sehr teuer ist. Auch das Verdrängen des Füllguts mit der Reckstange hat den Nachteil, dass die Reckstangengeometrie nur in gewissen Grenzen variabel ist. So muss sie einen gewissen Abstand zur Innenseite des Kunststoffvorformlings aufweisen, um Reckstangenkontakt zu vermeiden bzw. das Füllen des Kunststoffvorformlings mit Füllgut noch sicherzustellen.
  • So kann es passieren, dass die Reckstange zu weit unten in dem Behältnis positioniert werden muss, um den Füllspiegel in dem Behältnis zu erreichen und so ein langer Verfahrweg nötig ist, was Prozesszeit benötigt. Auch kann es passieren, dass das Volumen, welches die Reckstange verdrängt, nicht ausreicht, um den gewünschten Füllspiegel bzw. Kopfraum einzustellen. Dies kann insbesondere auftreten, wenn das Kopfraumvolumen größer ist als das Reckstangenvolumen innerhalb des Behältnisses. Durch die fehlende Entlastung bzw. Belüftung beim Verdrängen von Füllgut mit Hilfe eines Siphoneffekts zwischen einer Entlastung und einem Verfahren der Reckstange im Füllgut bildet sich ein sehr hoher Unterdruck im Füllgut aus.
  • Dies kann dazu führen, dass das Behältnis kollabiert. Beim Kollabieren bzw. Implodieren des Behältnisses werden (Soll-)Bruchstellen in der Flaschenseitenwand erzeugt, welche beim anschließenden mechanischen Beanspruchen bzw. bei Kopflast zu einem vorzeitigen Versagen führen, anders als bei Behältnissen ohne diese (Soll-)Bruchstellen. Wird nun kurzzeitig die Reckstange innerhalb einer dichten Flasche (kein Füllgut kann mehr in die Flasche gelangen) verfahren, um beispielsweise Füllgut zwischen der Abdichtung des Füllkopfes und der Mundstückoberkante zu verdrängen, so wird ein weiterer Unterdruck in dem Behältnis erzeugt, was zu noch mehr (Soll-)Bruchstellen führt und auch zu einem mechanisch schlechteren Behältnis (insbesondere einer Flasche).
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches die Vorgehensweisen aus dem Stand der Technik einerseits vereinfacht und andererseits bevorzugt auch variabler gestaltet. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mittels eines flüssigen Mediums weist mindestens eine Umformungsstation bevorzugt wenigstens zwei Umformungsstationen auf, welche die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllen und expandieren. Weiterhin weist die Vorrichtung wenigstens eine Druckerzeugungseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, das flüssige Medium wenigstens einer Einfülleinrichtung zuzuführen, welche die Kunststoffbehältnisse mit dem flüssigen Medium befüllt. Dabei weist die Druckerzeugungseinrichtung einen Druckausgang auf, der wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit dem zu befüllenden Kunststoffvorformling bringbar ist.
  • Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Entnahmeeinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens zeitweise ein fließförmiges Medium aus einem Kunststoffbehältnis zu entnehmen, wobei die Druckerzeugungseinrichtung einen Ansaugeingang aufweist, der wenigstens zeitweise mit dieser Entnahmeeinrichtung in Strömungsverbindung bringbar ist, um das fließförmige Medium zu entnehmen.
  • Bevorzugt handelt es sich bei dem fließfähigen Medium um die abzufüllende Flüssigkeit. Bei dieser Flüssigkeit kann es sich etwa um "leichtfließende" Flüssigkeiten wie etwa Wasser, Säfte, Milch, Biere oder Weine handeln. Bei der Flüssigkeit kann es sich jedoch auch um zähfließende Flüssigkeiten wie Saucen, Öle oder ähnliches handeln. Daneben kann es sich bei der abzufüllenden Flüssigkeit sowohl um karbonisierte Flüssigkeiten als auch um nicht karbonisierte Flüssigkeiten handeln.
  • Dabei kann dasjenige Behältnis, aus dem die Flüssigkeit entnommen wird, auch dasjenige Behältnis sein, welches expandiert wird, es wäre jedoch auch möglich, dass die Entnahmeeinrichtung Flüssigkeit aus einem anderen Behältnis, insbesondere einem von einer anderen Umformungsstation expandierten Behältnis entnimmt.
  • Bevorzugt ist eine Druckerzeugungseinrichtung mit mindestens einer Umformungsstation (und insbesondere den Einfülleinrichtungen und/oder Entnahmeeinrichtungen dieser wenigstens einen und bevorzugt wenigstens zwei Umformungsstationen) in Strömungsverbindung bringbar. Bevorzugt weist die Vorrichtung, wie oben erwähnt wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens vier Umformungsstationen auf.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe Kunststoffbehältnis und Kunststoffvorformling teilweise synonym verwendet werden. Dies beruht darauf, dass der Kunststoffvorformling durch den hier beschriebenen Umformungsvorgang zu dem Kunststoffbehältnis umgeformt wird und daher während des Einfüllvorgangs nicht zu allen Zeitpunkten eindeutig von einem Kunststoffvorformling oder einem Kunststoffbehältnis gesprochen werden kann.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den zu expandierenden und zu befüllenden Kunststoffbehältnissen um Behältnisse, welche aus einem Material hergestellt sind, welches aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, welche PET, HDPE, PP und dergleichen enthält. Bevorzugt handelt es sich bei den zu expandierenden und befüllenden Behältnissen um Flaschen.
  • Vorteilhaft handelt es sich bei dem fließförmigen Medium um ein flüssiges Medium und bevorzugt um das Füllgut. Dabei ist es möglich, dass die Flüssigkeit aus dem Behältnis entnommen wird, welches gerade expandiert wird, es kann jedoch auch Flüssigkeit aus einem anderen Behältnis entnommen werden. Hierbei kann es sich insbesondere um ein Behältnis handeln, welches bereits (zumindest weitgehend) befüllt und expandiert wurde.
  • Es wird daher vorgeschlagen, dass auch hier ein Absaugen von Flüssigkeit aus dem oder einem anderen Behältnis vorgenommen wird, jedoch wird anstelle der im Stand der Technik verwendeten Vakuumpumpe direkt eine Saugseite der Druckerzeugungseinrichtung verwendet. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei welcher eine Seite der Druckerzeugungseinrichtung belüftet oder mit Überdruck beaufschlagt wird, kann der an der Saugseite der Druckerzeugungseinrichtung entstehende Unterdruck verwendet werden, um Füllgut aus diesem Behältnis der besagten Umformungsstation oder aber einer anderen Station (und/oder einem von dieser Station behandelten Behältnis) abzusaugen. Alternativ wäre es auch denkbar, ein Absaugen von Flüssigkeit über die Saugseite einer Vakuumpumpe zu erzeugen. Dabei kann wie unten genauer erläutert der entstehende Unterdruck beispielsweise verwendet werden, um durch eine hohle Reckstange oder einen zusätzlichen Kanal Füllgut abzusaugen. Dieses kann dabei in einen anderen Bereich zurückgeführt werden.
  • Bevorzugt weist die Druckerzeugungseinrichtung ein gegenüber einem Flüssigkeitsraum bewegbares Kolbenelement auf. Dieses Kolbenelement kann durch seine Bewegung bezüglich diesem Flüssigkeitsraum einerseits den Druck der Flüssigkeit erzeugen, der das Behältnis expandiert und andererseits gegenüber einem anderen Abschnitt des Aufnahmeraums einen Unterdruck erzeugen, der wiederum zum Absaugen von Flüssigkeit verwendet werden kann. Bevorzugt teilt das Kolbenelement den Flüssigkeitsraum in zwei Raumabschnitte.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Druckausgang und der Ansaugeingang auf unterschiedlichen Seiten des Flüssigkeitsraums bezüglich des Kolbenelements angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung wird eine erste Bewegung des Kolbenelements in einer ersten Bewegungsrichtung dazu genutzt, um das Behältnis mit der Flüssigkeit zu befüllen. Diese Bewegung des Kolbenelements (in der gleichen Richtung) wird auch genutzt, um Flüssigkeit aus diesem Behältnis oder einem weiteren Behältnis (über den Ansaugeingang) abzusaugen und/oder zu entnehmen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Druckausgang und der Ansaugeingang auf der gleichen Seite des Flüssigkeitsraums bezüglich des Kolbenelements angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung wird eine erste Bewegung des Kolbenelements in einer ersten Bewegungsrichtung dazu genutzt, um das Behältnis mit der Flüssigkeit zu befüllen. Eine zweite Bewegung des Kolbenelements (bei der es sich um eine Bewegung in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung handelt) wird genutzt, um Flüssigkeit aus diesem Behältnis oder einem weiteren Behältnis abzusaugen und/oder zu entnehmen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Druckerzeugungseinrichtung einen Kolben auf. Es könnten jedoch auch Ausführungsformen Anwendung finden, welche anstelle oder neben einem Kolben andere Elemente, etwa rotierende Elemente verwenden, um auf einer Seite einen Unterdruck und auf der anderen Seite einen Überdruck zu erzeugen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung einen bewegbaren Träger auf, an dem die Umformungsstationen angeordnet sind. Vorteilhaft handelt es sich bei dem bewegbaren Träger um einen bezüglich einer Drehachse drehbaren Träger. Besonders bevorzugt sind an dem Träger mehrere Umformungsstationen angeordnet. So können beispielsweise zwischen 5 und 60 Umformungsstationen an diesem Träger angeordnet sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die Umformungsstationen bevorzugt auch als Füllstationen dienen. Alternativ wäre es auch denkbar, dass die Umformungsstationen stationär angeordnet sind.
  • Alternativ wäre es auch möglich, dass die Vorrichtung die Umformungsstationen und/oder die umzuformenden Behältnisse wenigstens teilweise entlang eines geradlinigen Transportpfads transportiert. So könnte die Vorrichtung etwa eine Transportkette aufweisen, die beispielsweise entlang eines Ovals mit geradlinigen Streckenanteilen geführt wird. Auch könnten die Umformungsstationen an Magnetshuttles angeordnet sein, die sich entlang eines Stators bewegen.
  • Der Vorteil bei der Verwendung stationärer Umformungsstationen ist, dass während des Umformungsvorgangs keine Fliehkräfte auftreten. Daneben treten auch geringere Probleme mit Beschleunigungen und Verzögerungen beim Antrieb des Formrads auf.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Einfülleinrichtung eine Beaufschlagungseinrichtung auf, welche an einen Mündungsrand der Kunststoffvorformlinge anlegbar ist, um diese mit dem flüssigen Medium zu befüllen (und um diese insbesondere auch zu expandieren). Vorteilhaft liegt dabei diese Einfülleinrichtung dichtend an dem Mündungsrand des jeweiligen Kunststoffvorformlings an. Weiterhin kann die Einfülleinrichtung Ventileinrichtungen aufweisen, um die Zuführung des Produkts in die Kunststoffvorformlinge zu steuern. Dabei ist es auch möglich, dass während eines Expansionsvorgangs die Flüssigkeit mit unterschiedlichen Drücken in die Kunststoffvorformlinge gefördert wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die einzelnen Umformungsstationen auch Umformungsformen auf, innerhalb derer die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit dem flüssigen Medium expandiert werden. Diese Umformungsformen können dabei geöffnet und geschlossen werden, wobei in einem geschlossenen Vorgang die Expansion der Kunststoffvorformlinge möglich ist. Dabei ist es möglich, dass diese Umformungsformen Formteile aufweisen, die bezüglich einander schwenkbar sind und insbesondere bezüglich einander bezüglich einer Achse schwenkbar sind, die parallel zur Längsrichtung des Kunststoffvorformlings verläuft.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung für aus dem Behältnis entnommenes flüssiges Medium auf. Dabei kann es sich um ein zusätzliches Reservoir handeln, innerhalb welches abgesaugtes Medium zwischengespeichert werden kann. Zusätzlich oder alternativ zu dem Reservoir kann die Flüssigkeit jedoch auch in Leitungsabschnitten gespeichert werden.
  • Damit ist es möglich, dass der Unterdruck (genauer gesagt die Flüssigkeit) bei Bedarf in einem Tank gespeichert wird. Bei einem dichten Behältnis kann auch hier ein Kollabieren des Behältnisses eingeleitet werden oder aber bei einem belüfteten Behältnis die gewünschte Füllgutmenge abgesaugt werden. Die Füllgutmenge, welche sich dann in einem Sammelbehälter ansammelt, kann beispielsweise mittels eines Ventils oder eines Ausgangs entweder wieder einem Produktkessel, wie einer Sammeleinrichtung für das Produkt, zugeführt werden, oder auch anderweitig verwendet werden.
  • Auch könnte der Unterdruck beispielsweise für eine Absaugung von Tropfen in dem Abdichtungsbereich des Füllkopfes verwendet werden. Bevorzugt wird damit durch eine Bewegung der Kolbeneinrichtung sowohl ein Druck für die Zuführung der Flüssigkeit in das Behältnis erzeugt, als auch eine Absaugwirkung aus diesem Behältnis oder aber einem anderen Behältnis. Dabei ist es möglich, dass der Druck durch eine Abwärtsbewegung oder aber eine Aufwärtsbewegung des Kolbens oder durch eine horizontale Bewegung erzeugt wird, je nachdem wie der Kolben bzw. die Druckerzeugungseinrichtung ausgerichtet bzw. angeordnet ist.
  • Die hier beschriebene Erfindung kann sowohl bei einfach wirkenden Kolben als auch bei doppeltwirkenden Kolben als auch bei parallel geschalteten Kolben verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wäre es auch denkbar, dass eine Bewegungsrichtung des Kolbens genutzt wird, um eine bestimmte Umformungsstation bzw. das in dieser Umformungsstation befindliche Behältnis mit der Flüssigkeit zu befüllen und die andere, entgegengesetzte Bewegungsrichtung des Kolbens dazu genutzt wird, um eine weitere Umformungsstation bzw. das in dieser weiteren Umformungsstation befindliche Behältnis mit der Flüssigkeit zu befüllen.
  • Daneben kann bevorzugt auch eine Abdichtung der Reckstange wenigstens zeitweise erfolgen, sodass ein Absaugen zeitweise nicht möglich ist.
  • Dieses Abdichten der Reckstange kann dabei beispielsweise über den Kontakt zur Kuppe des Kunststoffvorformlings und der Reckstange beim Längsrecken verwendet werden. In diesem Falle wäre es ausreichend, nur das Behältnis, den Kopf und den Zylinder drucklos zu gestalten, bevor mit der Absaugung begonnen wird. Daneben wäre es auch möglich, einen geringen Überdruck anzulegen, insbesondere wenn das abzufüllende Medium eine gewisse Kompressibilität aufweist, etwa weil es sich um ein Gemisch aus dem abzufüllenden Produkt und Luft handelt.
  • Durch eine Verbindung einer Reckstange oder einer zusätzlichen Leitung kann auch ein Unterdruck an der Saugseite der Druckerzeugungseinrichtung verwendet werden, um die Füllhöhe einzustellen. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird anstelle einer Vakuumpumpe ein Venturi Effekt verwendet. So ist es möglich, dass anstelle eines Belüftens einer Seite oder eines Überdruckbeaufschlagens auch ein entsprechender Unterdruck, der entsteht, wenn das Produkt durch eine Engstelle strömt, verwendet wird, um Füllgut aus einem Behälter der eigenen Umformungsstation oder einer anderen Umformungsstation (insbesondere im Rundläufer oder Linearläuferverbund) abzusaugen.
  • Ein entstehender Unterdruck kann auch verwendet werden, um durch eine hohle Reckstange oder einen zusätzlichen Kanal Füllgut abzusaugen. Daneben wäre ein Schalten der Absaugung auch über ein automatisches und/oder schaltbares Ventil möglich. Daneben wäre es auch möglich, über eine hohle Reckstange und ein gegebenenfalls schaltbares Rückschlagventil in der Reckstange das Behältnis zu belüften.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung für aus dem Behältnis entnommenes flüssiges Medium auf. Diese Aufnahmeeinrichtung kann dabei ein zusätzlicher Sammelbehälter sein. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Schließeinrichtung auf, um einen Strömungsweg des flüssigen Mediums aus dem Behältnis zu schließen. Dabei kann es sich wie oben erwähnt um ein weiteres Ventil handeln, oder auch dieser Schließeffekt kann durch eine Abdichtung der Reckstange am Boden des Behältnisses erreicht werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen stangenartigen (und insbesondere in die Behältnisse durch deren Mündung einführbaren) Körper zum Dehnen der Behältnisse auf, wobei dieser stangenartige Körper bevorzugt einen Kanal zum Leiten des flüssigen Mediums aufweist.
  • Auf diese Weise kann eine hohle Reckstange verwendet werden, durch die insbesondere auch das flüssige Medium oder insbesondere das Produkt geleitet werden kann.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein weiteres Aufnahmebehältnis zur Aufnahme des flüssigen Mediums auf und dieses weitere Aufnahmebehältnis ist vorteilhaft unterhalb des zu expandierenden Kunststoffbehältnisses angeordnet. Über dieses weitere Aufnahmebehältnis kann insbesondere auch ein Siphoneffekt zum Absaugen von Flüssigkeit aus dem Behältnis genutzt werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung steht dieses weitere Aufnahmebehältnis wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit dem zu expandierenden Behältnis und/oder mit einem weiteren in einer anderen Umformungsstation zu expandierenden Behältnis.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Pumpeneinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens zeitweise ein Kolbenelement der Druckbeaufschlagungseinrichtung zu bewegen. Bei dieser Ausgestaltung ist bevorzugt diese Pumpeneinrichtung bevorzugt in einem Zulauf dieses Kolbenelements einer Pumpeneinrichtung vorgesehen. Bevorzugt kann diese Pumpe das Kolbenelement in einer vorgegebenen Richtung bewegen, insbesondere das Kolbenelement in eine Position zurückstellen, von der ein weiterer Einfüllvorgang durchgeführt werden kann.
  • Bevorzugt ist ein Zulauf zu der Druckbeaufschlagungseinrichtung vorgesehen, über den der Druckbeaufschlagungseinrichtung insbesondere die abzufüllende Flüssigkeit zugeführt wird. Bevorzugt weist dieser Zulauf eine Ventileinrichtung auf, um die Zufuhr von Flüssigkeit an die Druckbeaufschlagungseinrichtung zu steuern. Dieses Ventil kann geschlossen werden, um die Druckbeaufschlagungseinrichtung von der Produktzuführung zu trennen.
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mittels eines flüssigen Mediums und insbesondere mittels eines Füllprodukts gerichtet, welche mindestens eine, bevorzugt wenigstens zwei Umformungsstationen aufweist, welche die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllen und expandieren. Dabei ist wenigstens eine Druckerzeugungseinrichtung vorgesehen, welche das flüssige Medium mittels einer Einfülleinrichtung zuführt, welche Einfülleinrichtung die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllt. Dabei weist die Druckerzeugungseinrichtung einen Druckausgang auf, der wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit dem zu befüllenden Kunststoffvorformling steht.
  • Erfindungsgemäß ist eine Entnahmeeinrichtung vorgesehen, welche wenigstens zeitweise ein fließförmiges Medium aus einem Kunststoffbehältnis entnimmt, wobei diese Druckerzeugungseinrichtung einen Ansaugeingang aufweist, der wenigstens zeitweise mit dieser Entnahmeeinrichtung in Strömungsverbindung steht, um das fließförmige Medium zu entnehmen.
  • Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass die Druckerzeugungseinrichtung einerseits genutzt wird, um das Füllgut in den Kunststoffvorformling zu fördern bzw. zu pressen und um andererseits aus diesem Behältnis oder einem anderen Behältnis ein flüssiges Füllgut abzusaugen. Vorteilhaft handelt es sich hierbei um ein anderes Behältnis als dasjenige Behältnis, welches gerade expandiert wird. Hierbei ist zu beachten, dass zunächst die Behältnisse expandiert werden und anschließend die entsprechende Flüssigkeit aus dem Kopfraum der Behältnisse abgesaugt wird.
  • Bevorzugt erfolgt das Befüllen eines Behältnisses und das Absaugen von flüssigem Medium (insbesondere aus einem weiteren Behältnis) wenigstens zeitweise gleichzeitig.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Entnahme des fließfähigen Mediums aus dem Behältnis wenigstens teilweise durch einen stangenartigen Körper hindurch, wobei bevorzugt dieser stangenartige Körper wenigstens zeitweise in einer Längsrichtung des Kunststoffbehältnisses in dieses eingeführt wird. Bevorzugt dehnt dieser stangenartige Körper wenigstens zeitweise das Behältnis in seiner Längsrichtung.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt wenigstens zeitweise ein Belüften und insbesondere ein Belüften des Behältnisses über den stangenartigen Körper, wobei dieses Belüften insbesondere unter Ausnutzung des Venturieffekts erfolgt.
  • Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.
  • Darin zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung;
    Fig. 2
    eine Detaildarstellung der in Figur 1 gezeigten Anordnung;
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf die in Figur 2 gezeigte Darstellung;
    Fig. 4
    eine grob schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Umformungsstation 2. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 10 auf ein Behältnis, welches expandiert und gleichzeitig mit dem Füllgut befüllt wird. Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet eine sogenannte Reckstange, die über die Mündung des Behältnisses in dieses einführbar ist, um dieses auch während des Dehnvorgangs in seiner Längsrichtung zu strecken. Diese Reckstange weist bevorzugt in ihrem Inneren einen Kanal und insbesondere einen sich in der Längsrichtung der Reckstange erstreckenden Kanal auf, durch welchen das flüssige Medium fließen kann.
  • Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet in seiner Gesamtheit eine Druckerzeugungseinrichtung. Diese Druckerzeugungseinrichtung weist einen Kolben 46 auf, der gegenüber einem Flüssigkeitsraum 48 in der Richtung x bewegbar ist, um so über einen Druckausgang 42 die Flüssigkeit über eine Leitung 32 zu einer in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichneten Einfülleinrichtung zu fördern. Ausgehend von der Einfülleinrichtung gelangt die Flüssigkeit in das Behältnis 10. Die Einfülleinrichtung 12 dient bevorzugt gleichzeitig als Druckbeaufschlagungseinrichtung, um die Kunststoffvorformlinge mit einem Druck, um diese zu expandieren, zu beaufschlagen, um diese zu expandieren.
  • Das Bezugszeichen 44 kennzeichnet einen Ansaugeingang der Druckbeaufschlagungseinrichtung. Bei einer Bewegung des Kolbenelements in Figur 1 nach unten wird über diesen Ansaugeingang 44 Medium angesaugt. Hierzu ist eine Leitung 34 vorgesehen, die von dem Ausgang zu der Einfülleinrichtung 12 und ebenfalls zu der Mündung des Behältnisses 10 führt. Daneben kann auch Flüssigkeit über die hohle Reckstange 16 in die Verbindungsleitung 54 abgesaugt werden. Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet ein Aufnahmebehältnis zum (Zwischen-) Speichern von Flüssigkeit. Das Bezugszeichnen 52 kennzeichnet eine weitere Leitungseinrichtung. Die Gesamtheit dieser einzelnen Leitungen bildet gemeinsam mit der hier auch zur Entnahme von Flüssigkeit dienenden Einfülleinrichtung die Entnahmeeinrichtung 6.
  • Weiterhin ist eine Leitung 38 vorgesehen, über welche Flüssigkeit durch den Siphoneffekt in ein Aufnahmebehältnis 50 gelangen kann. Das Bezugszeichen 36 kennzeichnet ein Ventil, um diesen Fluidstrom zuzulassen oder zu sperren. Damit wäre es möglich, über die hohle Reckstange 16 und gegebenenfalls ein schaltbares Rückschlagventil, welches in der Reckstange angeordnet sein könnte, Flüssigkeit abzusaugen. Dieses Rückschlagventil könnte verhindern, dass Füllgut wieder in die Reckstange gelangt. Auf diese Weise könnte nach oder während des Kollabierens des Kunststoffbehältnisses durch den Siphoneffekt das Behältnis belüftet werden und so das Behältnis wieder in seinen Ursprungszustand verbracht werden. Ein entstehender kurzzeitiger Unterdruck durch den Siphoneffekt könnte das Rückschlagventil öffnen und über eine Zuleitung könnte Luft aus der Umgebung oder auch ein neutrales Gas wie Stickstoff oder Kohlendioxid aus einem Tank zugeführt werden.
  • Über den Druck in dem Behältnis beim Öffnen dieses Ventils der Zuleitung wäre das verdrängte Volumen in dem Behältnis einstellbar. Wenn die Zuleitung der Luft während der Entlastung stattfindet, müsste die Reckstangenposition tiefer sein als 50 % der Flaschenhöhe um ein Herausspülen des Gases aus dem Behältnis in Richtung des Aufnahmebehältnisses 50 zu verhindern. Da die Entlastung relativ schnell stattfindet, kann trotz Zuleiten von Luft die Luft noch nicht so schnell nach oben steigen, um von dem Siphoneffekt in Richtung des Aufnahmebehältnisses gespült zu werden.
  • In diesem Fall könnte ein Druck unter 4 bar gehalten werden und es wäre kein weiteres Mittel zum Abbau eines Drucks nötig.
  • Alternativ könnte die Abdichtung der Reckstange auch über einen Kontakt zwischen der Kuppe des Kunststoffvorformlings und der Reckstange beim Längsrecken durchgeführt werden.
  • Auch ein Nachdrücken des Kolbens 46 beim Entlasten in einem weiter unten gelegenen Tank wäre denkbar. Durch ein Nachdrücken des Kolbens 46 bei einem geöffneten Ventil 72 (vgl. Figur 2) in der Einfülleinrichtung 12 könnte der Überdruck, der durch das Verfahren des Kolbens entstehen würde, das Kollabieren von Behältnissen durch den tieferen Tank und den sich einstellenden Siphoneffekt verhindern.
  • Das Ventil 36 in Richtung des Behältnisses 50 könnte vorzeitig geschlossen werden.
  • Der letzte Überdruck könnte dann durch ein Rückfahren des Kolbens 46 und/oder der Reckstange abgebaut werden. Dies könnte mit einem Druckaufnehmer in der Einfülleinrichtung 12 oder in dem Behältnis gesteuert und/oder geregelt werden.
  • Weiterhin wäre es auch möglich, dass die Verbindung 54 zwischen der Reckstange und dem Aufnahmeraum oberhalb des Kolbens 46 dazu verwendet wird, um den Kolbenantrieb zu reinigen, um beispielsweise den Kolben 46 in eine Position zu fahren, in der kein Kontakt zur Seitenwand herrscht und über eine Zuleitung 47 und/oder eine separate Versorgung in die Verbindung bzw. die einzelnen Zuleitungen ein Reinigungsmedium eingebracht wird. Das Bezugszeichen 49 kennzeichnet ein Ventil in dieser Zuleitung.
  • Insgesamt kann auf diese Weise eine Vakuumpumpe eingespart werden und es können die prozesstechnischen Gegebenheiten des Kolbenantriebs des Kolbens 46 genutzt werden. Weiterhin ist auf diese Weise ein kontrolliertes Kollabieren des Behältnisses durch eine Reckstangeneinrichtung bzw. ein Nachdrücken des Kolbens 46 möglich.
  • Weiterhin wäre es auch möglich, ein neutrales Gas zuzuführen. Bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren wäre auch ein Unterdruck im Kopf, jedoch nicht durch die Reckstange injiziert, sondern durch den Füllkolben 46. Auch die Belüftung wäre hiervon noch betroffen. Wie oben erwähnt bestünde eine Alternative darin, ein Rückschlagventil (insbesondere in der Reckstange) vorzusehen, welches bei Unterdruck den Gaspfad im Inneren der Reckstange freigibt. Daneben könnte der Unterdruck auch über den oben erwähnten Siphoneffekt erreicht werden. Auch könnte der Unterdrück über Öffnungen in der Beaufschlagungseinrichtung bzw. Fülldüse erreicht werden.
  • Überdruck beaufschlagte Luft kann bevorzugt durch insbesondere horizontal angeordnete Belüftungsbohrungen in der Reckstange in dem Behältnis eingelassen wird und aufgrund der Höhe der Belüftungsbohrung kann bevorzugt auch die Füllhöhe eingestellt werden. Daneben wäre es auch denkbar, dass diese Belüftungsbohrungen vertikal angeordnet sind oder auch schräg angeordnet sind.
  • Bei einer weiteren Vorgehensweise wäre es auch denkbar, das Behältnis 10 , und/oder die Einfülleinrichtung 12 und/oder die Druckbeaufschlagungseinrichtung 4 drucklos zu machen (oder mit einem leichten Überdruck zu beaufschlagen), bevor mit dem Entnahmevorgang und/oder Absaugvorgang begonnen wird. Auf diese Weise könnte durch die Reckstange (insbesondere deren Kanal) oder auch durch eine zusätzliche Leitung zwischen dem Behältnis 10 und dem Aufnahmeraum (nicht gezeigt) der Unterdruck (insbesondere beim Zurückfahren des Kolbenelements 46 verwendet werden, um die Füllhöhe einzustellen.
  • Figur 2 zeigt eine Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Einfülleinrichtung. Hier ist insbesondere das Ventil 72 dargestellt, welches sich auch an die Reckstange anschließen kann. Das Bezugszeichen 62 kennzeichnet einen Ausgang, über den Flüssigkeit aus dem Behältnis abgesaugt werden kann und beispielsweise der Leitung mit dem Ventil 36 zugeführt werden kann. Das Bezugszeichen 10a kennzeichnet einen Mündungsrand des Kunststoffvorformlings, an den die Einfülleinrichtung 12 angelegt wird. Zu diesem Zweck kann die Einfülleinrichtung einen Anlagerand 76 aufweisen, der umfänglich an der Mündung des Kunststoffvorformlings angelegt wird.
  • Figur 3 zeigt eine Detaildarstellung dieses Bereichs der Einfülleinrichtung und des Randes des Kunststoffvorformlings. Hier erkennt man insbesondere wieder die Öffnungen 62, über welche Medium aus dem Behältnis abgesaugt bzw. bei Überdruck entnommen werden kann und durch den Siphoneffekt dem Aufnahmebehältnis 50 zugeführt werden kann.
  • Das Bezugszeichen 75 kennzeichnet ebenfalls eine Öffnung, über welche Flüssigkeit strömen kann. Das Bezugszeichen 74 kennzeichnet das in das Behältnis 10 einströmende Füllgut d.h. die abzufüllende Flüssigkeit
  • Figur 4 schließlich zeigt eine grob schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Diese weist einen drehbaren Träger 22 auf, an dem eine Vielzahl von Umformungsstationen 2 angeordnet ist. Dabei wäre es wie oben erwähnt auch möglich, dass mit einer ersten Umformungsstation 2 ein Behältnis ausgeformt bzw. befüllt wird und Flüssigkeit aus einem Behältnis, welches von einer weiteren Umformungsstation gerade behandelt wird, abgesaugt wird.
  • Auf diese Weise ist es möglich, dass jeder Umformungsstation ein einzelner Kolben bzw. eine einzelne Druckbeaufschlagungseinrichtung 4 zugeordnet ist. Es wäre jedoch auch möglich, dass eine Druckbeaufschlagungseinrichtung mehreren Umformungsstationen zugeordnet ist. Daneben können auch Strömungsverbindungen zwischen einer Umformungsstation 2 und der Druckbeaufschlagungseinrichtung, welche einer weiteren Umformungsstation zugeordnet ist, vorhanden sein.
  • Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Umformungsstation
    4
    Druckerzeugungseinrichtung
    10
    Behältnis
    10a
    Mündungsrand
    12
    Einfülleinrichtung
    14
    Aufnahmebehältnis
    16
    Reckstange
    22
    Träger
    32
    Leitung
    34
    Leitung
    36
    Ventil
    38
    Leitung
    42
    Druckausgang
    44
    Ansaugeingang
    46
    Kolben
    47
    Zuleitung
    48
    Flüssigkeitsraum
    49
    Ventil
    50
    Aufnahmebehältnis
    52
    Leitungseinrichtung
    54
    Verbindungsleitung
    62
    Ausgang, Öffnung
    72
    Ventil
    74
    abzufüllende Flüssigkeit
    75
    Öffnung
    76
    Anlagerand
    X
    Bewegungsrichtung

Claims (11)

  1. Vorrichtung (1) zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen (10) mittels eines flüssigen Mediums mit mindestens einer Umformungsstation (2), welche die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllen und expandieren mit wenigstens einer Druckerzeugungseinrichtung (4), welche dazu geeignet und bestimmt ist, das flüssige Medium wenigstens einer Einfülleinrichtung (12) zuzuführen, welche Einfülleinrichtung (12) die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllt, wobei die Druckerzeugungseinrichtung (4) einen Druckausgang (42) aufweist, der wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit dem zu befüllenden Kunststoffvorformling bringbar ist,
    dadurch gekennzeichnet dass
    die Vorrichtung (1) eine Entnahmeeinrichtung (6) aufweist, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens zeitweise ein fließförmiges Medium aus einem Kunststoffbehältnis zu entnehmen wobei die Druckerzeugungseinrichtung (4) einen Ansaugeingang (44) aufweist, der wenigstens zeitweise mit dieser Entnahmeeinrichtung (6) in Strömungsverbindung bringbar ist, um das fließförmige Medium zu entnehmen.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Druckerzeugungseinrichtung (4) ein gegenüber einem Flüssigkeitsraum (48) bewegbares Kolbenelement (46) aufweist.
  3. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung einen bewegbaren oder stationiären Träger (22) aufweist, an dem die Umformungsstationen (2) angeordnet sind.
  4. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung (14) für aus dem Behältnis entnommenes flüssiges Medium aufweist.
  5. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung (1) eine Schließeinrichtung aufweist, um einen Strömungsweg des flüssigen Mediums aus dem Behältnis zu verschließen.
  6. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung einen stangenartigen Körper (16) zum Dehnen der Behältnisse (10) aufweist, wobei dieser stangenartige Körper (16) bevorzugt einen Kanal zum Leiten des flüssigen Mediums aufweist.
  7. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung ein weiteres Aufnahmebehältnis (50) zur Aufnahme des flüssigen Mediums aufweist und dieses weitere Aufnahmebehältnis (50) vorteilhaft unterhalb des zu expandierenden Kunststoffbehältnisses (10) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das weitere Aufnahmebehältnis (50) wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit dem zu expandierenden Behältnis (10) steht.
  9. Verfahren zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen mittels eines flüssigen Mediums mit mindestens einer Umformungsstation (2), welche die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllen und expandieren wobei wenigstens eine Druckerzeugungseinrichtung (4) das flüssige Medium wenigstens einer Einfülleinrichtung (12) zuführt, welche Einfülleinrichtung (12) die Kunststoffbehältnisse mit dem flüssigen Medium befüllt, wobei die Druckerzeugungseinrichtung (4) einen Druckausgang (42) aufweist der wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit dem zu befüllenden Kunststoffvorformling (10) steht,
    dadurch gekennzeichnet dass
    die Vorrichtung (1) eine Entnahmeeinrichtung (6) aufweist, welche wenigstens zeitweise ein fließförmiges Medium aus einem Kunststoffbehältnis entnimmt wobei die Druckerzeugungseinrichtung (4) einen Ansaugeingang (44) aufweist, der wenigstens zeitweise mit dieser Entnahmeeinrichtung (6) in Strömungsverbindung steht ist, um das fließförmige Medium zu entnehmen.
  10. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Entnahme des fließfähigen Mediums aus dem Behältnis wenigsten teilweise durch einen stangenartigen Körper hindurch erfolgt, wobei bevorzugt dieser stangenartige Körper wenigstens zeitweise in einer Längsrichtung des Kunststoffbehältnisses in dieses eingeführt wird.
  11. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens zeitweise ein Belüften über den stangenartigen Körper erfolgt, wobei dieses Belüften insbesondere unter Ausnutzung des Venturieffekts erfolgt.
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